HDPE是一種由乙烯共聚生成的熱塑性聚烯烴.雖然HDPE在1956年就已推出，但這種塑料還沒(méi)達(dá)到成熟水平.這種通用材料還在不斷開(kāi)發(fā)其新的用途和市場(chǎng).
【主要特性】
HDPE雙壁波紋管是一種結(jié)晶度高、非極性的熱塑性樹(shù)脂.原態(tài)HDPE的外表呈乳白色，在微薄截面呈一定程度的半透明狀.PE具有優(yōu)良的耐大多數(shù)生活和工業(yè)用化學(xué)品的特性.某些種類(lèi)的化學(xué)品會(huì)產(chǎn)生化學(xué)腐蝕，例如腐蝕性氧化劑（濃硝酸），芳香烴（二甲苯）和鹵化烴（四氯化碳）.該聚合物不吸濕并具有好的防水蒸汽性，可用于包裝用途.HDPE具有很好的電性能，特別是絕緣介電強(qiáng)度高，使其很適用于電線(xiàn)電纜.中到高分子量等級(jí)具有極好的抗沖擊性，在常溫甚至在-40F低溫度下均如此.各種等級(jí)HDPE的獨(dú)有特性是四種基本變量的適當(dāng)結(jié)合:密度、分子量、分子量分布和添加劑.不同的催化劑被用于生產(chǎn)定制特殊性能聚合物.這些變量相結(jié)合生產(chǎn)出不同用途的HDPE品級(jí)；在性能上達(dá)到最佳的平衡.
【密度】
這是決定HDPE特性的主要變量，雖然被提到的4種變量確實(shí)起到相互影響作用.乙烯是聚乙烯主要原料，少數(shù)的其它共聚單體，如1一丁烯、l一己烯或1一辛烯，也經(jīng)常用于改進(jìn)聚合物性能，對(duì)HDPE，以上少數(shù)單體的含量一般不超過(guò)1％-2％.共聚單體的加入輕微地減小了聚合物的結(jié)晶度.這種改變一般由密度來(lái)衡量，密度與結(jié)晶率呈線(xiàn)性關(guān)系.美國(guó)一般分類(lèi)按ASTM D1248規(guī)定， HDPE的密度在 0．940g/.C以上；中密度聚乙烯（MDPE）密度范圍0．926~0．940g/CC.其它分類(lèi)法有時(shí)把MDPE歸類(lèi)于HDPE或LLDPE.均聚物具有最高密度、最大的剛度，良好的防滲透性和最高的熔點(diǎn)，但一般具有很差抗環(huán)境應(yīng)力開(kāi)裂（ESCR）.ESCR是PE抗由機(jī)械或化學(xué)應(yīng)力所引起的開(kāi)裂性的能力.更高的密度一般改進(jìn)了機(jī)械強(qiáng)度性，例如拉伸強(qiáng)度、剛度和硬度；熱性能如軟化點(diǎn)溫度和熱變形溫度；防滲透性，如透氣性或水蒸氣透過(guò)性.較低的密度改進(jìn)其沖擊強(qiáng)度和E-SCR.聚合物密度主要是受共聚單體加入的影響，但較少程度也受分子量影響.高分子量百分?jǐn)?shù)使密度略有降低.例如，在一個(gè)較寬分子量范圍內(nèi)均聚物具有不同的密度.
【生產(chǎn)和催化劑】
PE最通常的生產(chǎn)方法是通過(guò)淤漿或氣相加工法，也有少數(shù)用溶液相加工生產(chǎn).所有這些加工過(guò)程都是由乙烯單體、a-烯烴單體、催化劑體系（可能是不止一種化合物）和各種類(lèi)型的烴類(lèi)稀釋劑參與的放熱反應(yīng).氫氣和一些催化劑用來(lái)控制分子量.淤漿反應(yīng)器一般為攪拌釜或是一種更常用的大型環(huán)形反應(yīng)器，在其中料漿可以循環(huán)攪拌.當(dāng)乙烯和共聚單體（根據(jù)需要）和催化劑一接觸，就會(huì)形成聚乙烯顆粒.除去稀釋劑后，聚乙烯顆粒或粉粒被干燥并按劑量加入添加劑，就生產(chǎn)出粒料.帶有雙螺桿擠出機(jī)的大型反應(yīng)器的現(xiàn)代化生產(chǎn)線(xiàn)，可每小時(shí)生產(chǎn) PE40000磅以上.新的催化劑的開(kāi)發(fā)為改進(jìn)新等級(jí)HDPE的性能作出貢獻(xiàn).兩種最常用的催化劑種類(lèi)是菲利浦的鉻氧化物為基礎(chǔ)的催化劑和鈦化合物一烷基鋁催化劑.菲利浦型催化劑生產(chǎn)的HDPE有 中寬度分子量分布；鈦一烷基鋁催化劑生產(chǎn)的分子量分布窄.用復(fù)式反應(yīng)器生產(chǎn)窄MDW的聚合物所用催化劑也可用 于生產(chǎn)寬MDW品級(jí).舉例來(lái)說(shuō)，生產(chǎn)顯著不同分子量產(chǎn)品的兩個(gè)串聯(lián)反應(yīng)器可以生產(chǎn)出雙峰分子量聚合物，這種聚合物具有全寬域的分子量分布.
【分子量】
較高的分子量導(dǎo)致較高的聚合物粘度，不過(guò)粘度也與測(cè)試所用的溫度和剪切速率有關(guān).用流變或分子量測(cè)量對(duì)材料的分子量進(jìn)行表征.HDPE的品級(jí)一般具有的分子量范圍是40 000~300 000，重均分子量大致與熔融指數(shù)范圍相對(duì)應(yīng)，即從100~ 0． 029/10min.通常地，更高的MW（更低的熔融指數(shù)MI）增強(qiáng)了熔體強(qiáng)度、更好韌性和ESCR，但是更高M(jìn)W使加工
過(guò)程更難或且需要更高的壓力或溫度.
分子量分布（MWD）:PE的WD根據(jù)使用的催化劑和加工過(guò)程而有從窄到寬的不同.
最常用的MWD測(cè)量指數(shù)是不勻度指數(shù)（HI），它等于重均分子量（MW）除以數(shù)均分子量（Mn）.所有HDPE品級(jí)的這個(gè)指數(shù)范圍是4—30.窄MWD 提供了在模塑過(guò)程中的低翹曲性和高沖擊性.中到寬MWD提供了對(duì)多數(shù)擠塑過(guò)程的可加工性.寬MWD也可改進(jìn)熔體強(qiáng)度和抗蠕變性.
